第一部活精子的3D电影

为了提高成功的机会，体外受精（IVF）诊所需要评估他们使用的精子的可行性。现在，医生可能很快就会有一种新技术来帮助他们将好的精子细胞从不太可行的精子细奥立龙ORION胞中分离出来：一个由来自四个欧洲机构的研究人员开发的跟踪系统，可以拍摄活精子的3D电影。除了实时显示精子的运动和行为外，这种新方法还同时提供了精子形式和结构的详细3D成像，以检测潜在的导致不孕症的异常，例如阻止细胞直线游泳的"弯曲尾巴"。

研究人员表示，这是第一种在三维和随时间内收集精子细胞活力数据的技术 - 这是试管婴儿成功的关键预测因素。他们在今天发表在光学学会（OSA）开放获取期刊Biomedical Optics Express上的一篇论文中描述了他们的方法。

目前，精液中的精子浓度和流动性是通过主观视觉评估或称为计算机辅助精子分析（CASA）的过程来评估的。虽然后者比前者提供更多的细节和更少的错误，但CASA仍然只允许在二维空间中进行跟踪和成像。在他们的新技术中，来自意大利和比利时的研究小组将显微镜和全息摄影相结合 - 创建3D图像 - 不仅在两个维度（x和y位置）可视化活精子，而且还根据它们的深度（z位置）可视化。

而且，"通过获取3D移动精子的视频，我们增加了第四个维度 - 时间，"意大利那不勒斯国家研究委员会（NRC）微电子和微系统研究所和马萨诸塞州剑桥哈佛大学的主要作者Giuseppe Di Caprio说。

为了实现他们的新跟踪系统，研究人员首先将激光分成两束。他们通过含有活的，游动的精子细胞的培养皿传输一束光束，然后在通过显微镜放大后用第二束重新组合。

"叠加的光束会产生一种干涉图案，我们可以在相机上记录下来，"迪卡普里奥解释说。"由此产生的图像是一个全息图，其中包含与精子形态及其在三维空间中的位置相关的信息。在实时视频中观看这些全息图的渐进式系列，我们可以观察精子如何移动，并确定该运动是否受到其形状和结构的任何异常的影响。

Di Caprio说，3D成像技术，正式名称为数字全息显微镜（DHM），产生的精子形态和运动数据与先前研究中发现的一致，但具有前所未有的好处，可以看到两者之间的因果关系。